Как собрать пауэр банк своими руками

Как собрать пауэр банк своими руками

Самодельные повербанки довольно актуальны, несмотря на то, что их можно купить в Китае. Можно найти варианты любой мощности в широком ценовом диапазоне, начиная с1$. Но для радиолюбителей всегда интереснее собрать своими руками.

Рассмотрим схему из интернета, представляющую собой DC-DC преобразователь или step-up converter автогенераторного типа. Несмотря на простоту в ней есть стабилизация выходного напряжения, малая утечка при холостом ходе, большой ток на выходе и высокий КПД. Схема реализована на основе простого автогенератора и является универсальным решением в качестве повышающего преобразователя для зарядки портативной цифровой техники. Универсальность заключается в том, что инвертор можно питать и от 1 батарейки с напряжением 1.5В, и от литиевого аккумулятора с напряжением 3.7В.

Принцип работы.

Автогенератор выполнен на базе полевого транзистора, хотя можно использовать и биполярный. Трансформатор на самом деле является дросселем с 2 обмотками, силовой и задающей. Преобразование энергии происходит также как в любом аналогичном инверторе. В момент закрытия полевого транзистора всплески самоиндукции с дросселя выпрямляются диодом и сглаживаются электролитическим конденсатором. При этом ЭДС самоиндукции может быть гораздо выше напряжения питания, в зависимости от индуктивности дросселя. Стабилизация выходного напряжения осуществляется просто и эффективно.

Если напряжение на выходе превышает напряжения стабилизации открывается стабилитрон, а за ним и маломощный транзистор VT2. Через его открытый переход затвор полевого транзистора закорачивается на землю и он закрывается на время, пока выходное напряжение не снизится до нужного уровня. Тогда стабилитрон закроется, и полевой транзистор продолжит работу. Этот процесс в реальности происходит 1000 раз в секунду.

Элементная база.

Диод – любой быстродействующий, лучше диод Шоттки с током от 1А. У меня поставлен UF4007. Маломощный транзистор любой, обратной проводимости, можно и КТ315.
Дроссель можно мотать на ферритовом кольце, стержне или гантельке. В идеале должно быть определенное соотношение витков. Я намотал на гантельке одновременно обе обмотки с одинаковым количеством витков – 25. Силовая обмотка состоит из 3-х проводов диаметром 0.3мм, а задающая из 1 такого хе провода. Фазируется дроссель так же как в 2-хтактном инверторе, хотя наш вариант таковым не является. После намотки мультиметром находим концы обмоток, затем начало задающей соединяем с концом силовой. Образуется средняя точка куда подключается «+» источника питания.

Полевой транзистор подбирают с минимальным напряжением срабатывания. Чем оно ниже, тем ниже может быть напряжение питания. Я использовал полевик с материнской платы в корпусе TO252 и напряжением срабатывания 1,25В.
При питании от 1,5-2В ток ХХ в пределах 5-8мА. При питании от литиевого аккумулятора он возрастает до 15-20мА, но растет и КПД, корректнее работает стабилизация. Я взял стабилитрон на 3,3В. С ним выходное напряжение варьируется от 5 до 5,5В. Это достаточно для зарядки практически всей современной портативной техники.

Используемые литиевые батареи должны быть с защитой от снижения напряжения, т.к. конвертор будет выкачивать из него все, пока напряжение не упадет до 1-2В. Литиевый аккумулятор уйдет в глубокий разряд, что не рекомендуется.
При сборке использованы обычные детали и элементы поверхностного монтажа, поэтому плата получилась компактной и удобной.

Дешевый powerbank своими руками

В этом выпуске канала «AlexGyver» мастер рассказала о том, как сделать самый простой, честный и, предположительно, самый выгодный и дешевый power bank своими руками. Основой будет готовить китайский модуль. Стоимость 100 руб.. Выдает 1,2 ампер зарядного тока, 10 ампер часов.

Имеет на борту 2 выхода USB. Вход на зарядку, дисплей. Китайских модулей много разных. Можно сделать на том, который нравится больше. Все они работают от параллельно соединенных аккумуляторов. Есть более мощные варианты. Но с ними будет труднее работать, потому что они не имеют вход под зарядное устройство и USB. Работают от последовательно соединенных аккумуляторов.

АКБ в нашем пауэрбанке — литиевые аккумуляторы 18 650. Можно из старых ноутбучных. Можно пойти в какой-нибудь сервис и выпросить или выкупить у них сдохший аккумулятор, но они имеют низкую емкость. Так что проект получится очень дешёвым, но не слишком эффективным.

Мастер будет использовать аккумуляторы фирмы Sanyo. Для максимальной емкости нужно взять зелененький NSR. Цена за 1 ампер час у них одинаковая. Так что мы ничего не теряем и платим чисто за емкость. 3 аккумулятора NSR дадут ёмкость ровно в 10 ампер-часов. Или 12 ватт часов соответственно.

В качестве корпуса готовый за 60 руб.. Три аккумулятора вмещаются в него практически без зазора. Две пластиковые стойки нужно откусить, чтобы они не мешались. Суть проекта сводится к следующему. Нужно соединить аккумуляторы параллельно и подключить ее к модулю пауэрбанка. Литиевые аккумуляторы можно соединить четырьмя способами. Самый лучший — контактная сварка. Но он недоступен для большинства зрителей. Второй более доступные, но в тоже время он немного опасный. Это пайка. Наша задача — максимально быстро припаять провод, чтобы аккумулятор не успел нагреться. Потому что это очень сильно вредит литиевым.

Внимание! Перед сборкой аккумуляторов в батарею нужно обязательно их все зарядить до одного напряжения (или измерить и убедиться, что так оно и есть). При сборке они начнут выравнивать напряжение, и при большой разнице пойдёт сильный ток.

Второй способ довольно экзотические, но в тоже время простой и безопасный. Это никелевая лента и мощные неодимовые магнитики 8х1 мм.

Четвертый ещё проще. Это батарейный отсек. Но это громоздкий недорогой. Придётся над ним немного поработать. Для начала удаляем боковые бортики прямо по ступенькам. Они отделяют от всего остального. Также нужно срезать торцевые бортики. Получается очень стильный, модный и тонкий holder. Но даже в этом случае он не очень подходит, потому что для установки модуля пауэрбанка придется очень сильно попотеть. Не вмещается он сюда нормально. Даже если ее разместить можно, но совсем впритык. Да и корпус деформировался — это некрасиво. Последние два метода позволяют спокойно вставлять заряженные аккумуляторы или просто их доставать. Так что дешевле и удобнее будет использовать ленту и магниты. Этим и займемся.

Для начала нужно закрепить модуль powerbank в корпусе. Вы можете видеть, что он чуть-чуть шире, чем корпус. Этим можно воспользоваться. А именно сделать два паза. Вставить в них плату. Таким образом она будет закреплена по всем направлением. Останется только проделать окошко для дисплея у входа USB. Удобнее всего работать дремелем и отрезным диском. Но не у всех есть такой инструмент. Так что посмотрим более доступный метод. Скальпель, раскаленный нож и надфиль. Очень неаккуратно, но вполне эффективно. Передние стойки тоже откусил. Модуль встаёт на свои места и отлично держится.

Power Bank своими руками с aliexpress – как нас обманывают китайцы

Когда речь заходит о покупке Power Bank, очень многие люди приобретают дешевые устройства по вкусной цене на aliexpress. Оправдано ли это, все ли технические характеристики соответствуют действительности и не обманывает ли нас продавец? Сегодня у нас обзор набора для сборки power bank своими руками за 4 у.е.

Power Bank своими руками с aliexpress – как нас обманывают китайцы

Большинство продавцов предлагают практически готовые устройства для самостоятельной сборки. Наш power bank был заказан тут (ссылка c aliexpress), посылка прибыла на удивление быстро. Прошло буквально полторы недели после оплаты, и мы уже рассматривали это чудо техники в руках.

В набор для сборки power bank своими руками входит:

• пластиковый корпус отменного качества с приятной на ощупь перфорацией;
• плата преобразователя с LCD дисплеем, распаянными портами и клеммами.

Никаких опознавательных элементов на микросхемах нет, вся маркировка специально удалена. Единственная читаемая надпись на плате bq-u8v1.3.

Отдельно стоит приобрести 8 шт аккумуляторов 18650 и установить их согласно полярности. Если аккумуляторов нет или их неполный комплект, ни в коем случае не стоит защелкивать корпус, разобрать его не повредив защелки практически нереально.

Элементы 18650 мы достали из аккумулятора ноутбука, предварительно разобрав и протестировав каждую банку.

Все элементы, которые устанавливались, выдали реальную емкость при тестах от 2110-2150 мАч, общая емкость power bank вышла 17100 мАч.

Также необходимо вклеить пластиковое окошко LCD дисплея (нам это окошко досталось уже хорошо поцарапанным при перевозке). Дисплей имеет яркую синюю подсветку.

На торце верхней части находятся два порта micro USB входа (для зарядки power bank), два USB выхода (для подзарядки гаджетов) и два светодиода фонарика.

Фонарик имеет три режима работы:

• яркий свет (двойное нажатие кнопки);
• тусклый свет (следующее одинарное нажатие кнопки);
• мигающий строб (и еще одно нажатие).

Для выключения фонарика достаточно два раза быстро нажать на кнопку.

Power Bank своими руками с aliexpress — реальные тесты

Первый тест проводим, когда power bank разряжен. Как видим оба гнезда зарядки потребляют всего 1 А. То, что продавец указывал в характеристиках вход на 2 А уже обман.

Следующий тест проводим на холостом ходу, измеряем напряжение на выходе. Оба USB выхода выдали по 5,2 В, что очень даже хорошо.

А теперь нагрузим наши выходы резисторами, будем контролировать выходное напряжение и ток. Для теста используем 5 резисторов по 1 Ом. Как видим выход 1 А – выдает 0,88 А, имеет просадку напряжения до 4,5 В.

При такой же нагрузке выход на 2 А – выдает 0,86 А и имеет просадку напряжения до 4,4 В, что очень странно.

Увеличим нагрузку на выход 2 А, используем всего три резистора по 1 Ом. Ток вырос до 1,3 А, а напряжение упало до 4 В.

Ни о каком двухамперном выходе не может быть и речи. Оба входа и выхода работают более-менее нормально при токе до 1 А. Также замечены странности контроллера измеряющего остаток заряда, он очень неточно измерял процент остатка батарей первых 4-5 полных цикла разряда.

Общая стоимость сборки такого power bank своими руками вышла 14 у.е. в месте с элементами питания.

Из преимуществ:

• цена;
• отменный корпус.

Недостатки:

• двухамперные входы и выходы не более чем маркетинговый ход;
• защелки, которые невозможно открыть;
• отсутствие термодатчиков в отсеке элементов питания;
• не вытягивает всю доступную ёмкость с элементов (порог полного разряда аккумуляторов установлен на 3 В, хотя элементы 18650 можно разряжать до 2,7 В).

Мы написали продавцу о несоответствии технических характеристик с указанным описанием, пока ждем ответа))

Как сделать простой Повер Банк своими руками: схема самодельного power bank

В очередной раз тема статьи посвящена PowerBank’ам. Сегодня вы сможете увидеть простую хорошую схему без каких-либо микросхем, только на одних транзисторах.

Схема представляет собой простой стабилизированный повышающий DC-DC преобразователь , который способен увеличивать напряжение от источника питания, к примеру, от литиевого аккумулятора, до уровня 5 В. Такое напряжение уже позволит заряжать планшеты и смартфоны.

Схема

Безусловно, такой модуль повышающего преобразователя можно приобрести в Китае примерно за 1 $, но работа устройства, собранного своими руками, приносит значительно больше удовольствия. К тому же эта схема практически не требует никаких финансовых затрат, и не придется ждать месяц, как в случае заказа товара из Китая.

Несколько слов о схеме и принципе ее работы.

принцип работы

Имеется мультивибратор в качестве генератора импульсов. В представленном варианте он настроен на частоту около 30 кГц.

мультивибратор

Принцип работы схемы не отличается от ее сородичей. Начальный импульс от мультивибратора, поступая на базу составного транзистора, открывает его. В момент закрытия транзистора возникают импульсы ЭДС самоиндукции от дросселя, которые выпрямляются быстрым диодом D1 и сглаживаются конденсатором C1. Выходное напряжение стабилизировано, а задается оно путем подбора стабилитрона VD1.

Транзистор VT2 открывается, когда выходное напряжение с конвертера превышает заданное напряжение стабилизации. База транзистора VT1 через его открытый переход закорачивается на массу. Вследствие этого последний закрывается.

Коэффициент полезного действия этого конвертера может доходить до 70—75%. И это очень даже хорошо. Но чтобы добиться такого КПД, придется потратить не один час, перематывая дроссель, ведь очень многое зависит именно от него.

Максимальное значение тока, которое удалось получить на выходе, составило около 1 А. Стабилизация работает так, как положено. Устройство пригодно для реального применения.

На создание платы также было потрачено немало времени. Она компактная, да и выглядит очень красиво.

Скачать плату можно в конце статьи.

Настало время поговорить об элементной базе и настройке схемы. Транзистор VT1 рекомендуется брать составной. Опыты проводились с разными транзисторами, но в итоге самыми подходящими оказались КТ829, КТ972 или что-нибудь из импортных, например, BD677 и т. д.

Дроссель намотан на ферритовом сердечнике типа «гантелька». Он был изъят из платы блока питания компьютера. Также можно применить кольца из порошкового железа или стержневой сердечник. Количество витков и диаметр провода были подобраны путем проведения опытов. В конечном счёте, дроссель был намотан проводом диаметром 8 мм (возможно отклонение до 20%). Количество витков составило 25.

Наладка преобразователя сводится к получению нужного выходного напряжения и минимального тока потребления на холостом ходу. В описываемом примере минимальный ток холостого хода составляет 40 мА и зависит от дросселя. Это много, если сравнивать с готовыми китайскими модулями. Но ничего не поделаешь – от банального мультивибратора не стоит ожидать большего.

Стабилитрон тоже подлежит подбору. Напряжение стабилизации выбирается в пределах 4,7-6,2 В. В примере используется стабилитрон в 5,1 В.

Составной транзистор все-таки биполярный, и возможен его нагрев во время работы, поэтому небольшой теплоотвод в виде алюминиевого листа будет очень кстати.

Не следует забывать о проверке устройства на работоспособность. Ваттметр на китайском USB-тестере немного «глючит» — реальное напряжение составляет приблизительно 5 В и может «гулять» в небольшом пределе, что полностью нормально. Также будет меняться и ток заряда.

проверка устройства

Теперь взгляните на конструкцию PowerBank’а в целом. Питается конвертер от двух аккумуляторов стандарта 18650 (Li-ion), соединенных параллельно. Они были изъяты из аккумулятора ноутбука. Рабочие емкости обоих должны быть максимально близки друг другу.

Также аккумуляторы были дополнены платой защиты, которая отключает их, когда напряжение опускается ниже 3,2 В. Заряжать аккумуляторы можно от любого USB-порта .

Для этого в устройстве задействована вот такая плата заряда:

Такие платы бывают уже со схемой защиты аккумулятора. Такие платы проще купить, чем сделать, ведь их цена всего 30-50 центов.

Теперь сборка. Первым делом нужно подготовить аккумуляторы. Паять их нежелательно, но можно. Главное – не перегреть.

Количество аккумуляторов может быть любым. В примере их 2 штуки. Чем больше их емкость, тем больше время работы PowerBank’а. Все аккумуляторы соединяются параллельно.

Корпус для PowerBank’а подошел от старого адаптера питания ноутбука.

Осталось поместить все детали в корпус, добавить выключатель питания, вывести разъем USB для зарядки телефонов, miniUSB для заряда самого PowerBank’а, а также вывести пару светодиодов, которые имеются на плате контроллера. Один из них горит, когда идет зарядка, а второй загорается по ее завершении.